Antecedentes de la investigación: romper el cuello de botella de las propiedades de los materiales

El desafío que enfrentan los materiales electrónicos existentes es que las supercelosías tradicionales de Van der waffle son difíciles de satisfacer las necesidades de los dispositivos electrónicos modernos para una eficiencia de blindaje electromagnético súper alta y una conductividad eléctrica debido al débil acoplamiento de interfaz. El problema del "cuello atascado" en el campo de los materiales electrónicos en China restringe especialmente el desarrollo seguro de la cadena industrial.

El desarrollo de sistemas de materiales innovadores como la superred no van der waffle es de gran importancia estratégica. Se espera que este tipo de materiales superen los límites de rendimiento de los materiales tradicionales a través de la estrategia de Curling de ajuste de rigidez y la combinación de enlaces de hidrógeno entre capas, proporcionando un nuevo camino para resolver los cuellos de botella de materiales nacionales en los campos de dispositivos electrónicos, aeroespacial y seguridad de defensa nacional.

Estrategia sintética innovadora: tecnología de Curling para el ajuste de rigidez

El equipo de investigación desarrolló un método sintético innovador basado en la estrategia de Curling de ajuste de rigidez, y construyó con éxito supercelosías no vandewar de carburo y nitruro de carbono. El avance central de este método es personalizar la rigidez de flexión de la capa atómica creando vacantes metálicas en la capa mx, desencadenando el rizamiento ordenado de los átomos bajo la acción de agentes de desprendimiento eficientes.

A diferencia de la superred van der Waal tradicional, esta nueva estructura logra un fuerte acoplamiento electrónico de interfaz a través de la Unión de enlaces de hidrógeno entre capas. El equipo de investigación ha preparado con éxito 17 supercelosías mxene de diferentes composiciones, incluidos carburo a base de v, ti, NB y Ta y nitruro de carbono, proporcionando una rica Plataforma de materiales para sistemas de apilamiento manual.

Propiedades eléctricas: conductividad récord

Las supercelosías V - TIC - no van der Waal muestran unas propiedades eléctricas extraordinarias, con una conductividad eléctrica de hasta 30.000 S CM 1 de una sola supercelosía, 22 veces más que las nanopastillas correspondientes (unos 1.400 S cm). Esta conductividad anormalmente alta se debe principalmente a la concentración de transportistas de hasta 10 m2 cm⁻ 3 en la superred, dos órdenes de magnitud por encima de las nanotabletas de V Ct.

Para profundizar en la relación entre el ángulo de distorsión y las características electrónicas, el equipo de investigación utilizó la barra de chip eléctrico Fei de zeyou Technology para identificar con precisión una sola superred con un ángulo de distorsión específico en el tem y preparar dispositivos de cuatro terminales. Este método de caracterización in situ revela que las supercelosías con diferentes ángulos de torsión (1,8 ° - 9,0 °) mantienen una conductividad eléctrica ultra alta (27000 - 35000 S CM 1), lo que demuestra la estabilidad estructural causada por la Unión de enlaces de hidrógeno.

Rendimiento innovador del blindaje electromagnético

El Festival de plantación de árboles es dar a conocer y proteger los árboles de acuerdo con las disposiciones legales y organizar y movilizar a las masas para que participen activamente en la forestación. con una conductividad eléctrica súper alta y una estructura rizada única, la supercelosía no van der Waal de vizct muestra su rendimiento en el campo del blindaje de interferencia electromagnética. Las películas de superred distribuidas aleatoriamente de 40 micras de espesor lograron una eficiencia de blindaje de 119 DB en la banda x, bloqueando 999999987% de la radiación incidente.

Al optimizar aún más la estructura, el equipo de investigación diseñó películas intercaladas con capas direccionales intermedias y capas aleatorias en ambos lados, aumentando la eficiencia del blindaje a 124 db, estableciendo un récord de materiales sintéticos del mismo espesor. La eficiencia de blindaje del material alcanzó los 200.000 dbcm m2 G 1, 10, 3 y 25 veces más que las películas de nanochips, mxene a base de ti y láminas de cobre, respectivamente.

Soporte clave de la tecnología de caracterización in situ

Detrás de los resultados de esta investigación innovadora, el soporte técnico de caracterización es inseparable. El sistema de medición tem in situ de zeyou Technology proporciona un soporte técnico clave para el equipo de investigación, lo que permite a los investigadores observar la evolución estructural y los cambios de rendimiento de los materiales en tiempo real a escala Atómica.

Como empresa local de instrumentos de precisión en china, zeyou Technology es un importante proveedor de soluciones de caracterización de microscopía electrónica in situ. Sus soluciones de caracterización de microscopía electrónica de transmisión in situ de las series pico y Femto han proporcionado soporte técnico para muchos resultados de investigación importantes.

Importancia estratégica de los resultados de la investigación

Los resultados de esta investigación no solo representan un avance importante en el campo de la ciencia de materiales, sino que también tienen una importancia estratégica de largo alcance:

Perspectivas de futuro y perspectivas de aplicación

Sobre la base de los resultados de esta investigación, hay amplias perspectivas de aplicación en las siguientes direcciones en el futuro:

La publicación de los resultados de esta investigación no solo demuestra la fuerza innovadora del equipo de investigación científica chino en el campo de la ciencia de materiales, sino que también señala una nueva dirección para el desarrollo de la tecnología de materiales electrónicos. Con la profundización de la investigación de seguimiento y el avance del proceso de industrialización, se espera que este nuevo tipo de material de superred no van der Waal desempeñe un papel clave en muchos campos importantes.

El estudio fue realizado conjuntamente por la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Beijing y la Universidad de houston, y los resultados relevantes fueron publicados oficialmente en la revista Nature el 22 de octubre de 2025.

En el futuro, con el descubrimiento de más materiales innovadores y el progreso de la tecnología de caracterización, tenemos razones para creer que el equipo de investigación científica chino continuará logrando más avances en el campo de la ciencia de materiales y contribuirá con la sabiduría China al progreso científico y tecnológico.